CFS應力腐蝕試驗設備

設備概述：

Cor-Force腐蝕試驗系統(tǒng)為在高溫高壓、常溫常壓長效機製、高溫常壓講實踐、低溫等介質環(huán)境下的慢應變速率拉伸試驗（SSRT）、恒載荷應力腐蝕開裂（SCC）試驗奮戰不懈、腐蝕疲勞（CF）試驗市場開拓、蠕變（Creep）試驗、蠕變疲勞（Creep Fatigue）試驗大大縮短、應變疲勞（Strain Fatigue）試驗要落實好、持久強度（Creep Rupture Strength）試驗、氫致延遲開裂（HIC）試驗等越來越重要的位置，能對SCC裂紋擴展新技術、腐蝕疲勞裂紋擴展在線、離線測量等多種試驗提供實現(xiàn)方案順滑地配合。

腐蝕試驗系統(tǒng)采用模組化設計深入，不同實驗功能配置不同的實驗模塊，具有的維護性和可擴展性前沿技術。該系統(tǒng)的單元有：應力加載單元基礎、實驗釜單元、水化學測量循環(huán)回路拓展基地、DCPD裂紋擴展測量單元集中展示、應變測量單元、溫度控制單元體系流動性、氣體增壓循環(huán)單元探索創新、真空系統(tǒng)、超純水制備系統(tǒng)等實現了超越。

材料的腐蝕實驗新產品，尤其是高溫高壓水環(huán)境下的長期SCC、CF等實驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性橋梁作用、可靠性長遠所需、安全性有很高的要求，從材料的選用及制造工藝讓人糾結、結構設計規模、耐用性設計、部件的選購基石之一、測試軟件的設計等聯動，要綜合進行系統(tǒng)考慮增持能力，以使系統(tǒng)的各個單元匹配運行。重要的部件行業內卷，選用國際上行業(yè)內的服務，這些部件在多年的實際應用中運行穩(wěn)定，尤其應力加載的核心單元－伺服系統(tǒng)能力和水平，全時自適應控制、加載平滑異常狀況，在長期連續(xù)運行狀況下研究，表現(xiàn)出優(yōu)良的率。

設備特點：

  ●  高強度重載主機架應用創新，測試軟件可設定機架剛度補償量提高。

  ●  全數(shù)字伺服驅動系統(tǒng)，自適應調整的特性，速度平穩(wěn)交流、控制精度高。

  ●  雙核32bit測控系統(tǒng)提供堅實支撐，實時閉環(huán)控制IP核還不大，響應迅速、準確取得明顯成效。

  ●  雙側光柵位移傳感器伸長測量約定管轄，提升試樣變形量測量準確度。

  ●  按需選擇的不同冷卻方式創新的技術，以Z經(jīng)濟實用的方式有效降溫發揮。

  ●  安全的聯(lián)動保護機制，消除設備危險狀態(tài)的出現(xiàn)快速增長。

  ●  計算機集成測試操作開放以來，數(shù)據(jù)、日志實時記錄高質量。

  ●  腐蝕介質環(huán)境下DCPD方法試樣腐蝕裂紋擴展測量提供了有力支撐。

  ●  腐蝕介質環(huán)境下試樣標距內伸長量直接測量。

試驗功能：

  ●  慢應變速率拉伸試驗

  ●  腐蝕疲勞試驗

  ●  應變疲勞試驗

  ●  蠕變試驗

  ●  持久試驗

  ●  CT試樣裂紋萌生及裂紋擴展速率測量試驗

  ●  K控制試驗

技術參數(shù)：

  ●  Z大載荷：50kN逐步改善、100kN意見征詢，可訂制特殊規(guī)格

  ●  力值測量范圍：0.4%～99%F.S.

  ●  力值準確度：0.5%

  ●  力值分辨率：0.2N（30kN）、0.3N（50kN）大大提高、0.6N（100kN）

  ●  加載Z大移動范圍：80mm

  ●  加載位移速率范圍（慢拉伸應力加載單元）：1mm/s～1x10^-7mm/s

  ●  加載位移速率范圍（裂紋擴展應力加載單元）：10mm/s～1x10^-6mm/s

  ●  位移示值準確度：0.3%

  ●  位移分辨率（慢拉伸應力加載單元）：0.0005µm

  ●  位移分辨率（裂紋擴展應力加載單元）：0.005µm

  ●  伸長測量范圍（光柵位移傳感器）：30mm

  ●  伸長測量分辨率：0.1µm

  ●  伸長測量準確度：0.5%

  ●  疲勞加載波形：正弦波的必然要求、三角波，以及半波

  ●  疲勞加載頻率：0.0001～2Hz

主機單元：

應力腐蝕試驗設備的主機框架為四立柱落地式結構取得了一定進展，較靈活的安裝方式允許根據(jù)試驗需求對實驗釜進行上置固定或者下置固定完善好。載荷架有兩倍以上的設計強度冗余大面積，保證了的剛性，大幅減弱了載荷架的彈性形變對測量的影響問題分析。

伺服驅動系統(tǒng)采用一代超高速培養、超精密控制以及可在嚴酷環(huán)境下使用的節(jié)能型伺服，其的“免調整功能”更加完善，Z大可承受30倍負載不發(fā)生震動形式，即使運行中負載發(fā)生變化，也能夠穩(wěn)定運行支撐作用。新一代伺服系統(tǒng)配置高分辨率24bit編碼器日漸深入，伺服電機每轉可反饋出1677萬脈沖，實現(xiàn)精確控制微小的轉動步距同時，在極低應變速率時保證加載的平穩(wěn)性互動式宣講。

應力加載為剛性傳遞，伺服電機輸出直連無間隙行星輪減速機模式、減速機輸出連接預緊式精密滾珠絲杠開展、滾珠絲杠絲母帶動加載平臺移動、再通過高強合金材料拉桿給試樣加載發揮重要帶動作用。

測控系統(tǒng)：

全數(shù)字嵌入式測控系統(tǒng)意向，專為實時性測量和數(shù)據(jù)處理而設計。雙32bit CPU高速運行文化價值，可以快速響應計算機指令開展面對面、高速傳輸測量數(shù)據(jù)、實時高頻閉環(huán)控制調節(jié)非常重要、及時狀態(tài)及故障信息檢測進一步提升。

測控系統(tǒng)的設計適合應力腐蝕試驗系統(tǒng)的使用要求。主控板為多層PCB營造一處，專門的地線層進行大面積銅皮敷設改革創新，以菊花狀分割共地，抑制干擾和信號漂移取得顯著成效。PCB板上大量為SMT器件新模式，采用貼片機自動貼裝，并經(jīng)過了冷熱循環(huán)測試及48小時不間斷通電測試不容忽視，以及后期產(chǎn)品調試組織了、試驗時的長期考核。

測控系統(tǒng)設計了應力腐蝕試驗時傳感器的擴展連接通道說服力，力傳感器1路搶抓機遇、位移通道1路、光柵位移傳感器2路或LVDT傳感器2路，可滿足“設備概述”中闡述的全部試驗方法的測試要求全面闡釋。

基于全數(shù)字化設計理念非常激烈，測控系統(tǒng)的工作參數(shù)通過計算機上安裝的調試軟件進行設置、備份引人註目、管理領域。這種設計利于產(chǎn)品的維護和安裝服務，在產(chǎn)品調試檢驗完成后好宣講，將所有參數(shù)存儲于計算機進行資料歸檔管理註入新的動力，如果以后更換一臺測控系統(tǒng)，只需連接計算機將歸檔的參數(shù)全部寫入新的測控系統(tǒng)，便會和原來一樣的狀態(tài)正常工作去完善。

對于慢應變速率拉伸測試，結合伺服系統(tǒng)的數(shù)字指令接口新品技，測控系統(tǒng)設計了的數(shù)字指令輸出功能，以指令脈沖方式均勻平穩(wěn)的發(fā)送給伺服系統(tǒng)求得平衡。數(shù)字指令的輸出建立在精確的定時基礎上紮實做，精度的晶體時基芯片提供了準確的定時，這會有效消除在極低速拉伸時非連續(xù)平穩(wěn)問題至關重要，保證了慢應變速率拉伸時速度的準確性提供深度撮合服務。

測控系統(tǒng)通過網(wǎng)口與計算機通信連接，網(wǎng)口提供了高速通信的發生，滿足了大數(shù)據(jù)量的傳輸和計算機指令的迅速響應組成部分。

環(huán)境容器（實驗釜）：

環(huán)境容器的型式和材質是依據(jù)不同的測試介質進行設計制造的，通常選用的材質有：625新的動力、C-276的過程中、316L、DSS2205廣泛關註、P91促進進步、耐熱玻璃、有機玻璃等優勢領先，除須滿足測試的溫度迎來新的篇章、壓力條件，對于測試介質類型有較強的抗腐蝕性能是主要參數(shù)推動並實現。

環(huán)境容器模擬材料實際使用的環(huán)境條件薄弱點，有核反應堆回路、火電回路優化程度、石油化工領域（比如：濕H₂S）積極性、海洋（海水）、航空航天、鍋爐約定管轄、軌道交通數據、鉆探等材料的服役環(huán)境。

環(huán)境容器與主機單元結合發揮，可實現(xiàn)SSRT顯著、SC、CF開放以來、Creep占、Creep Fatigue、Strain Fatigue綜合運用、Stress Rupture供給、HIC、SCC實事求是、DCPD裂紋擴展測量等材料方法測試進行探討。

常規(guī)的實驗釜是由316L不銹鋼制造，滿足較高溫度和壓力的介質環(huán)境模擬服務水平。對于更惡劣的腐蝕介質環(huán)境最新，能夠提供C-276、625等鎳基合金的高溫高壓實驗釜處理方法，實驗條件可以達到600℃重要作用、30MPa。高溫高壓實驗釜采用金屬密封和高強度螺栓鎖緊習慣，并配置安全閥（爆破閥）和壓力傳感器提供安全保護充足。

對于常壓或微正壓條件，在常溫的積極性、微高溫（不大于100℃）綠色化發展、微低溫等溫度介質環(huán)境，可使用耐熱玻璃容器不久前。

環(huán)境容器內設計多點溫度監(jiān)測左右，由配置人工智能溫度儀表的控制單元進行溫度設定與控制。在有壓力的環(huán)境容器外綜合措施，安裝高精度壓力傳感器監(jiān)測釜內壓力可靠保障。溫度、壓力儀表都帶有超限報警功能設計標準。

所有環(huán)境容器的釜蓋上開展，設計有外部管路連接預留接口，用于環(huán)境介質循環(huán)發揮重要帶動作用、溫度測量意向、電化學測試、及慢拉伸或腐蝕疲勞測試等。

溫度控制單元：

環(huán)境容器內通常安裝兩個測溫點形式，分布于試樣的兩端置之不顧，并分別連接溫控儀表。實驗釜通過電熱絲加熱數字化，外邊包裹厚厚的隔熱保溫層合作關系，Z外層為不銹鋼保護殼。獨立的測溫點對應獨立加熱控制深刻內涵，溫控儀表AI調節(jié)使整個試樣區(qū)域內的溫度趨于一致傳遞。

溫控儀表可設置溫度上限、下限報警功能深入闡釋，報警輸出時切斷加熱相關性。同時溫控單元有報警輸出端口，連接外部保護機構物聯與互聯，在報警時切斷外部關聯(lián)動作穩定，比如可停止水化學循環(huán)回路的高壓泵。

溫控單元通過RS485接口連接至計算機供給，測試軟件實時采集實驗釜內的溫度和壓力數(shù)據(jù)優勢與挑戰。一方面這些數(shù)據(jù)被實時記錄存儲，以后可調閱查看投入力度。另一方面測試軟件實時監(jiān)控溫度和壓力，當超出測試軟件設置的溫度不難發現、壓力的上限和下限后貢獻法治，執(zhí)行相應的保護動作。

水化學測量循環(huán)回路系統(tǒng)：

測量循環(huán)回路系統(tǒng)在測試過程中對實驗釜內的試驗介質進行持續(xù)循環(huán)更新發展需要，以使釜內環(huán)境介質參數(shù)穩(wěn)定攻堅克難。測量循環(huán)回路系統(tǒng)實現(xiàn)了腐蝕介質循環(huán)、化學參數(shù)測量顯示、釜內壓力保持雙向互動、介質預熱、離子過濾設計能力、雜質過濾品牌、紫外線殺菌、化學參數(shù)調節(jié)等功能更為一致。

測量循環(huán)回路系統(tǒng)由蓄水罐等形式、循環(huán)泵、高壓泵研究與應用、蠕動泵飛躍、化學測量、過濾、背壓自動化方案、壓力監(jiān)測緊密協作、質量流量控制等單元部件組成。測量循環(huán)回路是依據(jù)需求量身定做的線上線下，以滿足所模擬介質環(huán)境的運行參數(shù)和技術規(guī)格發揮重要作用。

測量循環(huán)回路系統(tǒng)常見于模擬核電、火電過程中、石化去突破、海洋等領域材料的性能試驗。不同的介質環(huán)境達到，回路系統(tǒng)選用耐腐蝕材質智能設備，例如：不銹鋼、鈦蓬勃發展、化學聚合物等特點。超臨界水環(huán)境測量循環(huán)回路中，存在高溫高壓條件重要性，需要控制水的溫度和壓力穩(wěn)定又進了一步，同時腐蝕環(huán)境在循環(huán)水中形成溶解物，需要凈化處理多元化服務體系。在石油規劃、天然氣領域使用的測量循環(huán)回路設計有H₂S（硫化氫）、C₂O（二氧化碳）氣體腐蝕介質環(huán)境深度，回路系統(tǒng)提供抽真空帶動擴大、沖氬氣攜手共進、沖實驗氣體左右、增壓非常重要、加熱等功能主要抓手，滿足NACE標準的試驗要求就此掀開。

測量循環(huán)回路系統(tǒng)中成效與經驗，控制達到、測量的各儀表配置有RS485接口有力扭轉，實現(xiàn)與計算機的通信發揮效力，化學參數(shù)新格局、氣體流量控制等直接在計算機測試軟件上顯示與設置。為測量循環(huán)回路系統(tǒng)所開發(fā)的專門軟件安全鏈，能夠實時顯示各種參數(shù)和測量數(shù)據(jù)最新，對所有數(shù)據(jù)隨時記錄保存，可以控制質量流量開口量規則製定，可以設置蠕動泵的轉速製造業，可設置各參數(shù)的報警閥值優化服務策略。

DCPD裂紋擴展測量系統(tǒng)：

應力腐蝕測試，對于高溫高壓發展基礎、有毒介質環(huán)境條件而言兩個角度入手，以往的中斷試驗、取出試樣手工進行裂紋擴展長度測量同期，顯得異常不方便生產效率，而且存在可能的危害性。隨著科學技術的發(fā)展效果，直流電壓降法（DCPD）在腐蝕介質環(huán)境下的裂紋擴展長度測量得到普及應用使用，這種在線式測量在試驗過程中可以實時連續(xù)進行，直接測量出裂紋擴展長度密度增加，并可計算出裂紋長度擴展速率有效性。

DCPD測量系統(tǒng)由精密恒流源、高精度納伏表機遇與挑戰、多通道掃描儀廣泛關註、恒流換向模組、裂紋測量軟件等部分組成集成技術。DCPD測量基于歐姆定律就能壓製，恒定的電流施加于試樣兩端，試樣上點焊鉑金絲進行前端電位和參考電位測量適應能力，當試樣出現(xiàn)腐蝕裂紋時會產(chǎn)生直流電阻變化更優美，進而前端電位和參考電位變化，這些微小信號的變化被高精度納伏表所測量防控，通過裂紋擴展測量軟件計算得到試樣上裂紋的長度成效與經驗。

裂紋擴展測量軟件綜合了多項功能：裂紋長度測量、慢應變速率加載深刻內涵、恒載荷保持傳遞、疲勞加載融合、半波加載等深入闡釋，實現(xiàn)裂紋擴展速率計算、升K控制完成的事情、恒K控制物聯與互聯、降K控制、裂紋萌生等協同控製。裂紋測量軟件實時顯示裂紋長度a/W振奮起來、裂紋擴展曲線a/W-time、前端電位利用好、參考電位深入各系統、試樣載荷力解決問題、加載波形（全波或半波的正弦波或三角波）等，并在試樣過程中實時記錄測量數(shù)據(jù)作用。

DCPD測量系統(tǒng)選用美國KEYSIGHT是德科技（原：Agilent安捷倫）高性能儀表相互配合，包括：精密恒流源、高精度納伏表著力增加、多通道掃描儀等智能化。

應力腐蝕系統(tǒng)輔助部件：

  ●  高溫高壓參比電極：Ag/AgCl、Cu/Cu₂O參比電極可用于高溫高壓環(huán)境中水化學測量處理。

  ●  光柵位移傳感器：安裝在釜外測量拉桿位移量建設，是一種較容易實現(xiàn)的測量釜內試樣伸長量的方式，但需要用參比的方式進行數(shù) 值修正助力各行。選用歐洲進口光柵位移傳感器前來體驗，回彈靈活、性能穩(wěn)定應用、分辨率高建議。

  ●  LVDT傳感器：應變疲勞用伸長測量傳感器∠嘭炌?？芍苯訙y量棒狀啞鈴型帶凸臺試樣的應變量不斷發展，能夠進行應變疲勞控制加載，可實現(xiàn)高溫高壓（350℃/15MPa）腐蝕介質環(huán)境下的應變過零疲勞試驗自動化方案。選用美國進口傳感器緊密協作，可滿足高溫高壓腐蝕介質環(huán)境的測量需求。

  ●  負荷傳感器：選用美國VISHAY高精度輪輻式負荷傳感器線上線下，具有線性精度高發揮重要作用、長期蠕變小、滯后小數據顯示、回零快高質量、溫漂小等優(yōu)點。